Industria 4.0: Desbloqueando el Crecimiento a Través de la Transformación Digital

La Industria 4.0, la cuarta revolución industrial, ha comenzado. Las industrias manufactureras están experimentando un cambio disruptivo a través de la transformación digital y el uso de tecnologías exponenciales. El concepto ha recibido mucha expectación en los últimos años, sin embargo, sigue siendo una idea abstracta para muchas empresas y emprendedores.

En los últimos dos siglos y medio, una serie de revoluciones industriales han transformado la forma en que los fabricantes producen bienes. Son, a saber:

Así como estas revoluciones han cambiado para siempre cómo el mundo fabrica widgets, la Industria 4.0 promete tener el mismo impacto transformacional.

Mientras que la Industria 3.0 se centró en la automatización de procesos y máquinas individuales, la Industria 4.0 se centra en la digitalización de extremo a extremo de todos los activos físicos y su integración en tiempo real en ecosistemas digitales con socios de la cadena de valor.

La generación, extracción y análisis sin fisuras de los datos resultantes sustentan las ganancias de eficiencia prometidas por la Industria 4.0. Específicamente, permite a las empresas comprender y controlar mejor las diversas dimensiones de su producción y operación.

Esta información permite a las empresas aprovechar insights de datos instantáneos para aumentar la productividad, mejorar la eficiencia de los procesos e impulsar los resultados finales del negocio.

En su corazón, la Industria 4.0 aprovecha la interconectividad entre una amplia gama de tecnologías para crear valor en última instancia y ofrece un enfoque más completo, interconectado y holístico de la manufactura.

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Tecnologías que Impulsan la Industria 4.0

La Industria 4.0 ya no es una "tendencia futura" – para las empresas que están a la vanguardia impulsando el cambio y la innovación; ahora está en el corazón de su dirección estratégica e de investigación. Las siguientes siete tendencias tecnológicas, a menudo denominadas tecnologías exponenciales, forman los bloques de construcción de la Industria 4.0.

Big Data, Análisis e IA

La Industria 4.0 genera una enorme cantidad de datos. La extracción, procesamiento y análisis de datos de múltiples fuentes (equipos de producción, procesos, sistemas empresariales y de gestión de clientes) se están volviendo estándar para generar insights, apoyar la toma de decisiones en tiempo real y mejorar los procesos existentes y parámetros de negocio.

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Realidad Aumentada (AR) y Tecnología Vestible

Las tecnologías basadas en realidad aumentada pueden tener un impacto de gran alcance en los procesos, incluyendo capacitación y recorridos, selección de piezas y capacidades de reparación remota y solución de problemas.

Aunque estas tecnologías aún están en su infancia, las empresas buscan un uso más amplio de AR para proporcionar a los trabajadores información en tiempo real para mejorar la toma de decisiones y minimizar errores de rendimiento humano.

Por lo tanto, reduciendo muchos costos generales asociados con el transporte y la gestión de la fuerza laboral.

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Internet de las Cosas (IoT) y Sensores Inteligentes

Los dispositivos de campo están siendo equipados con computación integrada, permitiéndoles comunicarse e interactuar tanto entre sí como con controladores centralizados. Este movimiento también descentralizará el análisis y la toma de decisiones, permitiendo respuestas en tiempo real.

Al monitorear, controlar y orquestar grandes cantidades de diferentes dispositivos. IoT tiene muchos casos de uso, con la gestión y seguimiento de activos siendo una de sus principales aplicaciones. Por ejemplo, IoT puede usarse en gestión de inventario – para rastrear y eventualmente prevenir el exceso o falta de existencias de inventario.

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Fabricación Aditiva

Con la Industria 4.0, los métodos de fabricación aditiva, como la impresión 3D, están siendo ampliamente adoptados para producir productos de pequeños lotes que ofrecen ventajas de construcción, como diseños intrincados y ligeros, y permitirán prototipado rápido, y mayor individualización y personalización.

Además, ciertos avances en la tecnología han extendido incluso su aplicación en la fabricación de piezas metálicas sin necesidad de herramientas.

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Computación en la Nube

Las aplicaciones basadas en la nube ofrecen excelentes oportunidades para alojar, compartir y ejecutar el análisis de los big data generados por la Industria 4.0. Al mismo tiempo, el rendimiento de las tecnologías en la nube solo mejorará con el tiempo y la escalabilidad, logrando tiempos de reacción que serán múltiples veces mejores que las tecnologías de computación local o tradicionales. La computación en la nube permite la interconectividad y distribución no solo entre fábricas sino también a través de toda la red global de la cadena de valor.

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Integración Horizontal y Vertical

Con la Industria 4.0, las empresas, departamentos y sus funciones y capacidades se volverán mucho más cohesivas, a medida que evolucionen redes universales de integración de datos inter-empresariales y permitan cadenas de valor verdaderamente automatizadas.

La integración horizontal se extiende mucho más allá de las operaciones internas, desde proveedores hasta clientes y todos los socios clave de la cadena de valor. Ahora incluye tecnologías desde dispositivos de seguimiento y rastreo hasta planificación y ejecución integrada de tareas en tiempo real. Una planificación y integración horizontal y colaboración de extremo a extremo en tiempo real basadas en sistemas ahora son posibles usando plataformas basadas en la nube.

La integración vertical incluye la que está dentro de una red de sitios de fabricación, incluyendo ingeniería digital y planificación de producción integrada con datos en tiempo real. La integración horizontal y vertical es el pegamento que une las fronteras tecnológicas.

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Ciberseguridad

Con la mayor conectividad y más puntos de contacto donde se recopilan datos, la necesidad de proteger sistemas críticos de producción y seguridad de amenazas de ciberseguridad aumenta dramáticamente, y el papel de la ciberseguridad para la continuidad del negocio de una organización se vuelve imperativo.

Según un estudio de PwC, los propietarios de empresas señalaron preocupaciones como la interrupción operativa y riesgos de responsabilidad en la parte superior de su lista de preocupaciones de seguridad de datos.

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Industria 4.0: Casos de Éxito

Un estudio de BCG sobre Industria 4.0 en Singapur afirma que la adopción rápida de Industria 4.0 podría impulsar la productividad laboral del país en aproximadamente un 30%, crear 22.000 nuevos empleos con salarios promedio hasta un 50% más altos comparados con los actuales, y agregar S$36B en producción total de manufactura e ingresos para empresas incluyendo multinacionales y firmas locales, todo para 2024. Sin embargo, este estudio parece indicar la trayectoria ideal y algo demasiado optimista; estas historias de éxito demuestran que los objetivos están al alcance.

Rio Tinto, una de las mayores empresas mineras del mundo, logró recuperar hasta 2 millones de dólares en pérdidas debido a fallas inesperadas de activos al instalar 200 sensores que monitoreaban cada faceta de su flota de vehículos 24/7. Al combinar sensores inteligentes con análisis de datos, pudieron identificar proactivamente camiones problemáticos remotamente y planificar mantenimiento y productividad alrededor de su programa de producción.

La empresa japonesa de ingeniería y automoción OEM, HIROTEC Corporation, había incurrido hasta 1.3 millones en costos debido a tiempo de inactividad no planificado. Lograron implementar una plataforma IoT en la nube on-premise con análisis en el borde, lo que afirman condujo a una "reducción del 100% en el tiempo para inspeccionar manualmente sistemas de producción, permitiendo a los técnicos reinvertir ese tiempo en tareas que impulsan más valor a los flujos de trabajo de producción".

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General Electric (GE) nos ofrece una visión de cómo la Realidad Aumentada puede empoderar el control de calidad de manufactura y la minimización de errores de rendimiento humano. A través de su programa piloto en su instalación de fabricación de motores a reacción en Cincinnati, OH, EE. UU., GE implementó gafas AR para sus trabajadores. Este programa permitió a los trabajadores ver instrucciones de trabajo digitalizadas sin interrupción de las actividades laborales, así como acceso a videos de capacitación o comandos de voz remotos de expertos en la materia. GE reportó hasta un 11% de mejora en la productividad y calidad de los trabajadores.

Conclusión

La Industria 4.0 ha inaugurado una economía digital donde la tecnología es ubicua, impulsando un cambio transformador en la forma en que vivimos y alterando radicalmente cada sector empresarial.

Estas nuevas tecnologías pueden ser emocionantes, pero el verdadero desafío persistente de la Industria 4.0 es que la mayoría de las empresas aún no están listas para usarlas.

Incluso mientras las transformaciones tecnológicas continúan a paso acelerado y los primeros en adoptar cosechan los beneficios de las tecnologías que se ajustan a su contexto empresarial, los ejecutivos de la mayoría de las empresas siguen desconcertados por la vasta gama de tecnologías y capacidades ya disponibles. Es difícil para estos ejecutivos ver un punto de entrada obvio, ya que los mitos y conceptos erróneos prevalecientes pueden nublar el juicio de cualquiera.